L'enllaç peptídic i la primera estructura
Els enllaços entre els aminoàcids s'anomenen enllaços peptídics, i les cadenes que formen, pèptids.

Una proteïna es formarà només quan tindrem una cadena de més de 50 aminoàcids.
_________________________________________________________

L'estructura secundària
El següent nivell d'organització i compactació de les proteïnes després de l'estructura primària n'és la secundària. En aquesta, la cadena d'aminoàcids es recull, formant una hèlix o una estructura en zig-zag.

Estructura en conformació-βLa cadena d'aminoàcids adopta una forma de zig-zag, a causa de la manca d'enllaços d'hidrogen entre aminoàcids propers. Al apropar-se segments abans distants, poden establir-se enllaços d'hidrogen que no serien possibles sense la proximitat. Gràcies a això, es crea una làmina molt estable. _________________________________________________________

• Dominis estructurals: Són combinacions de conformacions α i β (és a dir, són estructures terciàries) que es repeteixen dins d'una proteïna i que també són presents i estan en comú amb diferents proteïnes. Això és degut a l'alta eficàcia biològica que tenen.
• Proteïnes filamentoses: Són proteïnes que degut a la seva composició, no arriben a formar l'estructura terciària, tot quedant-se amb una forma allargada i una estructura secundària.

• No polars: Hidrofòbics. Tenen una cadena formada per hidrocarburs (carbonis i hidrogens basicament)
• Polars: En el seu radical tenen algun element que pot fer enllaços d'hidrogen amb l'aigua.
• Polars amb càrrega negativa: Àcids. Presenten al radical el grup carboxil (-COOH)
• Polars amb càrrega positiva: Bàsics. Presenten al radical el grup amino (-NH2)

L'eutrofització és un procés biològic i químic que pateixen les aigües que estan estancades i no poden renovar-se freqüentment.

Aquest fenomen comença quan a l'aigua s'hi dissolen masses NOx (Òxids de nitrogen), unes substàncies que ajuden al creixement dels vegetals i les algues.

• Encara que hi ha una concentració determinada de NOx a les aigües gràcies als bacteris nitrificants, que utilitzant-lo de l'aire, l'adhereixen al sòl tot fent-lo soluble a l'aigua, les concentracions excessives es produeixen sovintment degut a l'afegiment d'aquesta substància per part humana amb l'objectiu de millorar l'agricultura.
• Quan els NOx es dissolen a l'aigua, les algues poden desenvolupar-se sense problemes, creant així una densa capa superficial que impedeix l'entrada de llum.
• Al no poder renovar-se i no tenir llum solar en la massa d'aigua, tots els organismes autòtrofs (vegetals que necessiten la llum solar i l'oxigen per fer la fotosíntesis) moren, i en conseqüència, tots els organismes heteròtrofs que s'alimentaven d'ells.
• Amb l'aparició de tanta matèria orgànica, els descomponedors aeròbics comencen a utilitzar l'oxigen per aprofitar l'aliment, però al haver-n'hi tanta, l'oxigen no tarda gaire en exhaurir-se.
• Encara que ja no es pot fer res per la salut de l'aigua arribats aquest punt, els descomponedors anaeròbics, que no necessiten oxigen, substitueixen els descomponedors anteriors. I, expulsant sofre, donaran el característic to verd a l'aigua eutrofitzada.

Lípids complexos
Quan un èster està format per més substàncies que àcids grassos i un alcohol, es forma un lípid complex. Aquest tindrà aquests elements segur, però també se n'hi afegiran d'altres. Els lípids complexos són sovintment anomenats lípids de membrana, ja que són els principals componedors de la membrana plasmàtica de les cèl·lules, gràcies a que formen bicapes (en les que a la part interior són hidròfobes i a l'exterior hidròfiles).

Els lípids complexos els podem dividir en tres tipus bàsicament, segons la seva composició:

• Fosfoglicèrids
• Fosfoesfingolípids
• Glicoesfingolípids

_________________________________________________________

FOSFOGLICÈRIDS
Són dos àcids grassos units a una glicerina (dos perque la glicerina ha de tenir lliure un grup hidroxil per a poder unir-se amb un àcid fosfòric), un àcid fosfòric (grup fosfat) i un aminoalcohol (alcohol que porta el grup amino (-NH2) a la seva fòrmula).



L'àcid fosfòric i l'aminoalcohol constitueixen la part hidròfoba (apolar) de la molècula i els dos àcids grassos la part hidròfila (polar).
_________________________________________________________
FOSFOESFINGOLÍPIDS
Estan formats per un sol àcid gras, una esfiongosina (que és un aminoalcohol de cadena llarga), un grup fosfat (àcid fosfòric) i un aminoalcohol.
La ceramida està composta per l'alcohol esfingosina i l'àcid gras, que estan units per un enllaç amida (que té un grup amida -NH) pel carboni 2.
_________________________________________________________
GLICOESFINGOLÍPIDS
Tipus d'èsters formats per la unió d'un àcid gras, una esfingosina i un glúcid, i segons aquest els classificarem en. NOTA: Careixen de grup fosfat. Són molt abundants a les neurones del cervell.

ESTERIFICACIÓ

Aleshores, segons els àcids grassos:

• Si tots són saturats: a temperatura ambient són sòlids i reben el nom de sèu.
• Si com a mínim tenen un àcid gras insaturat: a temperatura ambient són líquids i reben el nom d'oli.
• Si els àcids grassos que tenen són de cadena curta: a temperatura ambient són semisòlids i reben el nom de mantega.

_________________________________________________________


ESTERIFICACIÓ AMB UN ALCOHOL MONOVALENT DE CADENA LLARGA

ELS ÀCIDS GRASSOS SATURATS

Els anomenem àcids grassos saturats degut a la forma dels seus enllaços: No tenen cap enllaç covalent, són tots iònics: Un enllàç covalent és com un enllaç doble: l'àtom que el fa servir utilitza dues unions en lloc d'una per ajuntar-se amb un altre àtom, llavors, com que cada element només es pot combinar amb un número màxim d'unions, amb un enllàç covalent, un element mai s'unirà amb els màxims elements que pugui. Classifiquem els àcids grassos que només tenen enllaços iònics com a saturats perquè s'han unit als màxims àtoms als que podien fer-ho.

• Posseeixen una cadena lineal (recta, sense angles) perque no tenen cap enllaç covalent.
• Aquesta estructura, recta, fa que es puguin disposar d'una manera molt ordenada i que hi puguin arribar a actuar les forces de Van der Waals, i així resistir més a la calor sense fondre's. Per tant, els àcids grassos saturats tenen punts de fusió alts, arribant a superar els 60ºC, ja que per a trencar tots els enllaços que es formen cal molta energia.
• Quasi sempre sens presentaran amb estat sòlid.

EXEMPLES D'ÀCIDS GRASSOS SATURATS:


_________________________________________________________



ELS ÀCIDS GRASSOS INSATURATS

Com ja hem dit abans, aquests àcids grassos no tenen tots els enllaços iònics i per tant, no estiguin saturats.
Segons el nombre d'enllaços covalents els anomenarem:

• Monoinsaturats: Tenen 1 enllaç covalent.
• Poliinsaturats: Tenen més d'un enllaç covalent.

CARACTERÍSTIQUES DELS ÀCIDS GRASSOS INSATURATS

• La presència d'aquests enllaços covalents doblega la estructura de la molècula, tot formant angles amb els vèrtex a les dobles unions.
• Aquests angles fan que la molècula no sigui totalment recta o lineal (com passa amb els àcids grassos saturats). Al tenir aquesta forma no es poden ajuntar i ordenar tant bé com els saturats i per tant les forces de Van der Waals no hi actuen.
• Si no hi ha forces de Van der Waals, per fondre'ls ja no cal trencar aquests enllaços tant forts, i el seu punt de fusió és molt baix: En conseqüència sempre els trobarem en forma d'olis en condicions normals (25ºC).

ÀCIDS GRASSOS ESSENCIALS
Encara que no tots els àcids grassos insaturats són essencials, els destaquem aquí perque tenen importància vital en un organisme. Els anomenem essencials perquè no es poden obtenir a partir d'altres àcids grassos ni a partir de la hidròlisi: S'han de consumir. Els posem en aquest apartat perquè tots tres són insaturats:

• Àcid linoleic: Poseeix 2 enllaços covalents
• Àcid linolènic: Poseeix 3 enllaços covalents
• Àcid araquidònic: Poseeix 4 enllaços covalents

A més a més també podríem especificar més, ja que tots ells són poliinsaturats.


Cal dir que també són omega-3 i omega-6.

DEFINICIÓ: Els lípids són un grup de biomolècules insolubles en dissolvents polars (com l'aigua), i per tant, solubles en dissolvents apolars.

• Són insolubles degut a que la seva zona hidròfila (el grup hidroxil) és massa "petita" en comparació a la llarga cadena alifàtica, que, al ser molt més "gran", fa que considerem tots els àcids grassos insolubles, encara que siguin una "miqueta" solubles.
• Ara bé, quan aquests àcids grassos reaccionen amb una base forta (normalment NaOH o KOH), ja ho veurem més endavant, perden l'hidrogen del grup hidroxil i es converteixen en una molècula potencialment amfipàtica: el sabó, que tindrà una zona molt hidròfila i una zona hidròfoba, amb elles, formarà les micel·les.

• En les micel·les, les cadenes alifàtiques, hidròfobes, s'uniran entre si per evitar el contacte amb l'aigua. formant estructures esfèriques. Aquestes, si a dins contenen un lípid, tindran un efecte emulsionant. Per contrari, si contenen aire, tindran un efecte escumós. Com podem veure en la imatge anterior, al voltant de les esferes de micel·les, hi trobarem un cúmul de Na o K, segons la base que haguem utilitzat per fer el sabó.
  

LA CICLACIÓ:
Fins ara, tots els monosacàrids que hem vist, els hem presentat en forma lineal. Pero a la realitat tendeixen a formar cercles per trobar més estabilitat.

• Els únics monosacàrids que formen un cercle són els més grans que coneixem: les pentoses i les hexoses.
• Al paper dibuixats, ens quedaràn com a pentagons (que anomenarem furans) o hexàgons (que anomenarem pirans). Això no depèn de si són pentoses o hexoses, sinó del grup al que pertanyen: Pirà les aldoses, furà les cetoses.

Els passos per a formar la forma cíclica del monosacàrid que volem són diferents:



Formar una piranosa...
...a partir d'una hexosa.
Ha de ser un monosacàrid hexosa i del grup aldosa.
Els passos que seguirem seràn:

1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
2. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l'esquerra a fora.
3. Començarem per escriure els 5 primers carbonis, per ordre, als vertex de l'hexàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge.
4. Segons entrin o no a dins l'hexàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
5. Afegirem el sisè i últim carboni amb la seva fórmula (CH2OH).
6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del primer. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).

En aquest video es poden observar molt bé els passos a seguir per ciclar la D-Manosa, una hexosa del grup aldèhid. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estàn marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.
_________________________________________________________


Formar una furanosa...

...a partir d'una hexosa.

Ha de ser un monosacàrid hexosa i del grup cetosa.
Els passos que seguirem seràn:

1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
2. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l'esquerra a fora.
3. Començarem per escriure els 5 primers carbonis, per ordre, als vèrtex del pentàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge. El vèrtex superior el formarem a partir del cinquè carboni.
4. Segons entrin o no dins del pentàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
5. Després afegirem el sisè i últim carboni amb la seva fórmula (CH2OH).
6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del segon. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).

En aquest video es poden observar molt bé els passos a seguir per ciclar la D-Fructosa una hexosa del grup cetona. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estan marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.


...a partir d'una pentosa.
Ha de ser un monosacàrid pentosa i del grup cetosa.
Els passos que seguirem seràn:

1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
2. Desglosarem la fòrmula del cinquè carboni en dos hidrogens i un grup alcohol.
3. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l' esquerra a fora.
4. Començarem per escriure els 5 carbonis, per ordre, als vèrtex del pentàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge. El vèrtex superior el formarem a partir del cinquè carboni.
5. Segons entrin o no dins del pentàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del segon. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).

En aquest video es poden observar molt bé els passos per a conseguir per ciclar la D- Ribulosa, una pentosa del grup cetona. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estan marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.

1L'ESTRUCTURA
L'estructura d'un monosacàrid la dibuixarem sempre de la mateixa manera:

• En aquest cas, aquesta és la fórmula de la glucosa-D (C6H12O6). Podem observar que:
  A l'estructura que el representa s'hi poden observar 6 carbonis, el doble d'hidrògens, 12, i 6 oxígens. Cal destacar que només hi ha un àtom d'oxigen al enllaç doble, doncs la manera de representar aquest enllaç (amb dues barres) pot provocar un error d'interpretació si no es coneix.
• Cada Carboni dels sis s'enllaça amb quatre braços (4 barres) (el primer carboni en fa servir dos per l'oxigen. Aquests braços s'anomenen radicals. Si un Carboni fa servir dos enllaços per un radical o per a dos o més radicals iguals, aquest carboni es simètric. Quan no en tingui cap igual, que és el que passa amb més frequència, l'anomenarem assimètric, i produirà una desviació en la llum que l'atravessi que estudiarem més tard.
• Els radicals dels pols (el de dalt i el de baix) són els característics del grup. Aldèhid en aquest cas.
• Els radicals del mig sempre són (H) o (OH) i sempre van en parelles. La O de l'OH sempre és la més pròxima a la barra que l'uneix amb el carboni.

• Com que té 6 Carbonis és una hexosa.
• Ja que presenta al principi la fórmula dels Aldèhids és una aldosa.
• Té l'últim OH a la dreta, el seu nom serà seguit de -D. En el cas de que el tingués a la esquerra sería (-L). NEMOTÈCNICA: D "dreta" o bé: L "left".

Tot i així, no podrem deduir gaire cosa més, doncs aquestes estructures s'han de memoritzar. No podem saber el nom del glúcid que ens mostren (si és glucosa, galactosa, ribosa, eritrulosa...) si abans no ho hem memoritzat la fórmula de la seva estructura, i això a la llarga és necessari fer-ho.


COMPARACIONS ENTRE ESTRUCTURES:
També hi han termes que ens ajuden a relacionar més fàcilment les característiques semblants que posseeixen diversos monosocàrids:

Estereometries: Com hem vist abans, a l'estructura dels monosacàrids hi podem observar diferents radicals, segons com estiguin orientats els "radicals del mig" obtindrem substàncies molt diferents. Una estereoisometría és la relació que tenen dos monosacàrids del mateix grup (aldèhids o cetoses) i amb el mateix nombre de carbonis (trioses, tetroses, pentoses, hexoses o heptoses) en la que la única diferència que existeix és la orientació dels seus "radicals del mig" ja siguin tots cambiats o només uns quants d'ells. Les diferents possibilitats que ens podrem trobar seràn...

• Aquests els anomenarem diastereoisòmers. Poden tenir un o més dels radicals centrals canviats de posició, pero no tots:

Les variants D i L (segons la posició de l'OH del penúltim Carboni) són diastereoisomers entre si.


2. Que els monosacàrids tinguin de diferència la posició de tots els radicals.

• Aquests els anomenarem enantioisòmers. Tindràn tots els radicals girats i podrem veure com un sembla la imatge reflectida en un mirall de l'altre, per tant, cada monosacàrid només podrà tenir un enantioisòmer.

PROPIETATS FÍSIQUES:
Són sòlids, cristal·lins, blancs i de gust dolç. Com que els seus radicals (més endavant veurem que són els radicals) tenen inestabilitat electrònica (alguns són més positius y altres més negatius) formen polaritats, és a dir, seràn solubles en aigua (això també ho veurem més endavant).
PROPIETATS QUÍMIQUES:
Són oxidables. Gracies a aquesta propietat, podrem identificar la seva presencia en disolucions gràcies a la reducció del reactiu de Fehling.

_________________________________________________


LA FÓRMULA:
La seva fórmula és On C = Carboni; H = Hidrogen; O = Oxigen.
Com podem observar, el nombre d'hidrògens sempre serà el doble que el de carbonis o el d'oxígens.

"n" serveix per a representar els diferents tipus de monosacàrids. Aquesta "n" sempre estarà entre 3 i 7 incluits aquests dos últims. align="left">

• 3: Trioses
• 4: Tetroses
• 5: Pentoses
• 6: Hexoses
• 7: Heptoses

Tenim, a més a més, una altra classificació en aquestes families: Cada família està dividida en dos grups. El grup Aldehid (formant aldoses) i el grup Cetona (formant cetoses).
En realitat és molt més fàcil compendre les diferències d'aquests grups amb els dibuixos de les seves estructures:

• Una triosa que sigui del grup de les Aldoses l'anomenarem Aldotriosa.
• Una triosa que sigui del grup de les Cetoses l'anomenarem Cetotriosa.

El mateix passarà amb els altres prefixes donats pel nombre de carbonis: Cetopentosa, Aldotetrosa...

Els sistemes existents

Els sistemes ens serveixen per estudiar el que volem amb una organització i un mètode d'estudi molt més eficaç. Pero abans hem d'observar leºs característiques que té l'objecte d'estudi i sobretot pensar en les característiques d'aquest que ens interessin.

Existeixen tres tipus de Sistemes que es poden estudiar.

• Sistemes oberts: Intercanvien matèria i energia amb l'entorn. Exemples: Un ésser viu o una fàbrica, en ells entren i surten materials (en forma d'aliment o residu i en forma de productes primaris o productes secundaris) i també energia (la dels aliments i la suministració d'electricitat).
• Sistemes tancats: Intercamvien només energia amb l'entorn. Mai matèria. Exemples: El cicle de l'aigua, un aerogenerador...
• Sistemes aïllats: Aquests sistemes no existeixen a la natura, doncs per poca que sigui, sempre hi ha alguna relació entre un sistema y un altre. Haurien de ser sistemes tancats hermèticament, aïllants de la temperatura y opacs (per a que no passés la llum del sol).
  

Tipus de Models.

S'utilitzen per a l'anàlisi dels sistemes. No deixen de ser esquemes humans per a estudiar de manera més eficaç. Els dos models són compatibles per cadascun dels sistemes anteriors.

• Model de sistema caixa negra: El sistema real és com una caixa fosca, no es veu el que hi ha dintre, però si el que entra i el que surt. En aquest model només s'estudiarà els elements que, com s'esmenten abans, entren i surten. No interessarà el que passa dintre. SUGGERIMENT: Abans de començar a fer aquest tipus d'esquema és molt recomanable apuntar com en un índex el que considerem que està dintre, el que està fora i el que no considerarem.
• Model de sistema caixa blanca: El sistema real és com una caixa transparent, es veu el que hi ha dintre i alhora el que entra i surt. SUGGERIMENT: No fa falta que quan creis aquest sistema afegeixis dades irrellevants, doncs només farien més difícil interpretar-lo.